线损理论计算在电网规划和运行管理中的应用
2021-09-10周峰
周峰
摘要:作为降损节能、加强线损管理的重要手段,线损理论计算对于电网规划和运行控制具有深刻影响。本文在阐述电网规划和运行管理线损成因的基础上,就线损理论计算的具应用方法展开分析。期望能实现配电网线损情况的有效计算,为电网规划和运行管理控制提供参考。
关键词:线损理论计算;配电网;规划运行;应用
线损是电力系统应用的一种常见现象,其包含了统计线损和理论线损两个层面的内容;这些线损会以热量的形式造成能量损失,降低电力输送效果。基于此,在电网规划和运行管理中,应重视线损情况的计算。线损理论计算为配电网线损控制管理提供了指导,有效地提升了配电网运行的效率与质量。
一、配电网理论线损的成因
电力系统运行中不可避免地会出现线损问题。从线损过程来看,造成配电网线损的原因包括:其一,负荷波动是造成线损的重要原因,电力工程中采用负荷曲线来表示负荷波动情况,当曲线形态的系数无限靠近1时,表示电力系统的线损相对较小,而当该曲线形态的系数增大时,表示负荷波动的幅度较大,会造成较为严重的线损问题。其二,电压质量是电力企业供电能力评估的重要指标,该指标的变化也与配电网线损有关;其中当电压质量降低时,配电网系统的技术线损问题会愈发明显。其三,为确保电力系统运行的稳定与安全,通常会采用无功补偿的方式进行电力系统控制管理;但是当无功补偿功率出现不平衡问题时,配电网电力损耗问题会变得严重,影响电力系统与应用安全。其四,配电网理论线损还受到系统运行方式的影响。电网闭环、电网开环是两种主要的配电网系统运行方式(见图1),系统运行方式选择不当,会直接造成配电网系统的技术线损,故而在配电网的规划和运行管理中,还需要进行系统运行方式的规范选择[1]。
二、电网规划和运行管理中线损理论计算方法应用
线损理论计算是电力系统研究的重要课题,其对于配电网规划和运行管理具有深刻影响。除传统算法外,潮流算法和智能算法是线损理论计算的常用方式,其在当前电网规划和运行管理中具有广泛应用。
1、传统算法
传统管理模式下,电网规划和运行管理中用于线损计算的方式较多(见图1),除均方根电流法、平均电流法外,最大电流法 、等值电阻法等都是较为常见线损计算形式。除此之外,电力工程人员还可以通过分散系数法、回归分析法进行线损的具体计算。这些计算方式虽然在计算时过程中有一定差异,但其均可用于指导配电网工程的规划和运行管理。譬如,均方根电流法是目前最常用的线损计算方式,其具有原理简单,易于操作的特点。该计算模式下,工作人员会进行代表日24小时负荷电流测量,由此获得一定的负荷曲线,然后在负荷近似不变的条件下,开展线损的逐小时计算,最终实现了日线损的累积计算[2]。
2、潮流算法
潮流算法是一种动态化、精确化的线损计算方式。在当前电网规划和运行管理中,潮流算法不仅包含了前推回代法、动态潮流法,而且涉及损耗功率累加法、损耗功率插值法的应用,此外,一些电力工作者还会采用节点等效功率的方式进行计算。譬如,动态潮流法是潮流算法中应用较多的一种线损计算方式,其具有计算过程灵活,计算精度较高的特点。从动态潮流算法应用过程来看,其对于系统实际运行规律的控制要求较高。在实际计算中,工作人员首先要结合系统的运行规律,通过插值的方式,进行动态有功、无功值的计算,然后进行动态潮流及其损耗电量的分析。从分析结构来看,采样及差值计算的准确度对于实际线损的计算精度有较大影响。目前,动态潮流法在较大规模的配电网工程线损计算中应用较多,有效地保证了线损计算的精度。
3、智能算法
智能算法是基于计算机技术而产生的全新线损计算形式。在实际计算中,其需要在GA优化技术的支撑下,构建线损计算的ANN模型,随后通过SCADA系统的规范应用,可实现配电线路的实时线损的有效计算。从计算过程来看,智能算法在县域配电线路线损计算中的应用较为广泛,其具有计算模型简单,计算方法适用性的特点,能有效地保证线损计算的时效性和准确性。近年来,在计算机技术的支撑下,智能算法与在线监测技术实现了联合应用,这使得配电网线损控制的精度不斷提升,为配电网系统规划和在线监测管理提供了有效支撑。在智能算法+在线监测技术模型下,线损预测成为配电网规划管理的全新放线,其能有效地提升电力系统运行管理效率,实现电力工程的节能化发展。
结语
电力损耗对于配电网工程的应用质量具有深刻影响,基于电力系统节能化、高效化发展要求,在配电网规划管理中,进行电力损耗的精确计算势在必行。新时期,电力工作者只有系统掌握电力损耗的原因,然后结合配电网规划和运行实际,科学合理地选择传统算法、潮流算法、智能算法进行线损计算和控制,这样才能实现线损的有效控制,提升配电网规划和运行管理质量,促进电力工程的持续、稳定发展。
参考文献
[1]杨军.城市中低压配电网理论计算及线损管理研究[J].科技风,2019(27):153.
[2]朱凌霄,谭向东,袁普中,等.基于电力大数据平台的电网理论线损计算与降损管理探究[J].数字技术与应用,2019,37(3):51-52.